吉林省鍋盔頂子銅礦區(qū)物化探特征及找礦方向研究

王迺宸，顏雷雷，許志河，李飛達，段東, 徐貴東

1.吉林省勘查地球物理研究院，吉林 長春 130012；2.防災科技學院，河北 廊坊 065201

0 引言

吉林省重要的大黑山—南樓山多金屬成礦帶、南樓山多金屬礦化集中區(qū)、南樓山多金屬礦田內(nèi),已發(fā)現(xiàn)以銅鉬為主的中小型礦床2 處，礦(化)點10 余處。普查區(qū)西部鍋盔頂子—香水河子銅多金屬礦化蝕變帶長約10 km，寬3 km。礦化蝕變帶內(nèi)礦化蝕變帶發(fā)育，分布有較好的物化探異常及10余處礦床(點)[1-2],有良好的成礦地質(zhì)條件。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及地質(zhì)概況

普查區(qū)地處華北板塊北緣東段，吉南臺隆與吉黑華力西造山帶之間的過渡帶，中生代以來處于濱(西)太平洋構(gòu)造域。受太平洋板塊北西向俯沖作用，在敦密、斷裂帶左旋走滑牽引作用下，形成了吉中弧形構(gòu)造帶。構(gòu)造帶內(nèi)巖漿活動強烈，褶皺、斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，受弧形構(gòu)造控制的復雜巖漿巖帶呈北西向斜列分布，中生代南樓山火山洼地大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)及次火山巖侵入活動為該區(qū)成礦提供了豐富的物質(zhì)來源及熱流體，形成以多金屬為主的礦產(chǎn)豐富，構(gòu)成了大黑山—南樓山多金屬成礦帶。本區(qū)是尋找Cu、Pb、Zn、Mo 等多金屬最有潛力地區(qū)之一。

鍋盔頂子銅礦床位于吉林市永吉縣南約40 km,大地構(gòu)造位置位于華北板塊北緣東段與興蒙造山帶東段交匯的部位，靠近華北板塊北緣一側(cè)，西拉木倫—長春—延吉斷裂帶以南，敦化—密山斷裂以西，伊通—依蘭斷裂以東(圖1)。

圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geological map of the study area1.第四系；2.新生代火山巖；3.中生代火山巖；4.白堊紀花崗巖；5.侏羅紀花崗巖；6.三疊紀花崗巖；7.晚古生代花崗巖；8.斷裂；9.斑巖型銅礦。

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)域出露地層有早古生代寒武系、晚古生代石炭系和二疊系、中生代侏羅系及第四系。晚古生代地層分布廣泛，厚度較大，總體呈北東向展布，主要分布在南樓山火山洼地南部及東南部；中生代火山巖主要分布在南樓山火山洼地內(nèi)。區(qū)內(nèi)地層以侏羅系下統(tǒng)玉興屯組、南樓山組為主，局部發(fā)育有大河深組。發(fā)育有燕山早期花崗閃長巖—石英閃長巖雜巖體。礦區(qū)構(gòu)造屬吉中弧形構(gòu)造一部分，發(fā)育有北北東向斷裂、北西向斷裂及環(huán)形構(gòu)造[2-3]。

2.2 構(gòu)造

南樓山火山洼地及周邊地區(qū)大地構(gòu)造處于華北板塊北緣東段，吉南臺隆與吉黑造山帶過渡地帶，經(jīng)歷了古亞洲發(fā)生發(fā)展演化，西伯利亞板塊與華北板塊對接碰撞及濱太平洋構(gòu)造域三大構(gòu)造發(fā)展階段，因而地質(zhì)構(gòu)造十分發(fā)育，錯綜復雜，構(gòu)筑了以北東—北北東向構(gòu)造為主，東西向、北西向及南北向斷裂構(gòu)造復雜的構(gòu)造格架。

2.3 侵入巖

普查區(qū)地處獨特的大地構(gòu)造環(huán)境，經(jīng)歷了古亞洲構(gòu)造域的發(fā)生、發(fā)展和演化，西伯利亞板巖板塊與華北板塊碰撞焊接，太平洋板塊俯沖等三大構(gòu)造活動階段，因而區(qū)內(nèi)構(gòu)造—巖漿活動頻繁而又強烈，根據(jù)巖石組合特征、接觸關(guān)系、同位素年齡測試等信息，區(qū)內(nèi)構(gòu)造巖漿活動可劃分為華力西晚期和燕山早期二大巖漿侵入旋回，燕山早期中細?；◢忛W長巖是區(qū)域上重要成礦巖體，大黑山鉬礦、鍋盔頂子銅礦、劉來溝鉬礦等均處于其中，不僅是賦礦母巖，也是成礦物質(zhì)來源體。區(qū)內(nèi)脈巖也較為發(fā)育，多呈北東向—近東西向展布，主要為閃長巖、閃長玢巖、霏細斑巖等脈巖。

3 礦區(qū)物化探勘查成果

3.1 化探成果

通過1∶1 萬土壤測量結(jié)果顯示，鍋盔頂子工區(qū)北部以Cu、Ag 異常為主，南部以Mo、Cu、Pb、Zn 異常為主。

Cu異常呈不規(guī)則面狀，面積1.23 km2，異常最高含量為1 131 ×10-6，平均含量76×10-6，平均襯度2.9，按Cu 含量變化規(guī)律，異常可分為外、中、內(nèi)帶，外帶含量26×10-6～52 ×10-6，中帶含量52 ×10-6～104 ×10-6，內(nèi)帶含量大于104×10-6。外帶面積1.21 km2，中帶面積0.48 km2，內(nèi)帶面積0.32 km2，異常濃集中心清晰。

3.2 物探成果

Ⅱ區(qū)地電特征比較規(guī)則(圖2)，高極化率場區(qū)沿測區(qū)東部及南部呈半圓狀展布，東南部極化率背景普遍較高，在3%～6.8%之間，異常形態(tài)大多呈長條狀，也有規(guī)則的面狀?？傮w為北東向展布。除去東南角小面積分布的低極化率背景，全區(qū)極化率有由南東向北西方向逐漸降低的趨勢，至本區(qū)西北部已大面積呈現(xiàn)出低極化率場區(qū)，視極化率一般在0.29%～1.2%之間。

總體上電阻率場區(qū)的分布與極化率極為相似。低阻區(qū)分布于工區(qū)中部偏南側(cè)，在工區(qū)的東南部較為集中，場區(qū)較平穩(wěn)，視電阻率在308～2 000 Ω·m之間，其對應了區(qū)內(nèi)的高極化率場區(qū)。高阻區(qū)分布于工區(qū)的中部偏北西側(cè)，表現(xiàn)為兩處北西向展布的橢圓體，視電阻率在6 000～16 742 Ω·m之間，視極化率在0.9%～1.5%之間。兩處高阻低極化體地表出露巖石均以花崗閃長巖為主，推測高阻體的產(chǎn)生由深部斑巖體或石英脈的侵入引起。中阻場區(qū)分布面積廣，場值變化不大，視電阻率在2 000～6 000 Ω·m之間，基本對應了區(qū)內(nèi)中極化率場區(qū)。

由異常剖析圖可見，顯示出向西延伸出鍋盔頂子銅礦采礦權(quán)區(qū)的特點，這與該區(qū)礦化蝕變帶的特征類似。本次工作在礦區(qū)西側(cè)布置了數(shù)條槽探工程，發(fā)現(xiàn)7條礦(化)體，均為礦區(qū)內(nèi)礦體向西部的延伸，因此通過激電異常對銅的金屬硫化物找礦意義較大。

4 槽探驗證結(jié)果

圖2 鍋盔頂子工區(qū)物化探剖析圖Fig.2 Geophysical and geochemical exploration profile of Guokuidingzi work area1.現(xiàn)代河床和一級階地:砂礫石、砂、黏土；2.南樓山組:中—酸性凝灰?guī)r、火山角礫巖、英安巖、安山巖；3.流紋巖、流紋質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)巖屑凝灰?guī)r；4.花崗斑巖；5.中粒花崗閃長巖；6.花崗細晶巖脈；7.閃長玢巖脈；8.閃長脈巖；9.實測性質(zhì)不明斷層；10.地質(zhì)界線。

Ⅰ號銅礦化蝕變帶中圈定出Ⅰ-1 號、Ⅰ-2 號、Ⅰ-3 號三條礦體(圖3)。

圖3 鍋盔頂子工作區(qū)銅礦化蝕變帶取樣平面圖Fig.3 Sampling plan of copper mineralization alteration zone in Guokuidingzi working area1.花崗閃長巖；2.探槽位置及編號；3.樣品位置及編號；4.礦體位置；5.礦化體位置；6.礦體水平厚度/平均品位。

鍋盔頂子銅礦床礦石構(gòu)造主要以細脈狀(圖4A、B)和浸染狀(圖4C)構(gòu)造為主，少數(shù)為塊狀構(gòu)造(圖4D)。細脈狀構(gòu)造：表現(xiàn)為黃銅礦、黃鐵礦、毒砂等金屬硫化物集合體在石英脈中和蝕變似斑狀花崗閃長巖體中呈細脈狀分布(圖4A、B)；浸染狀構(gòu)造：粒度大小不一的黃銅礦、黃鐵礦、毒砂等金屬硫化物集合體星散分布于蝕變似斑狀花崗閃長巖體中(圖4C)；塊狀構(gòu)造：黃銅礦、輝鉬礦和黃鐵礦(含量>80%)和少量的毒砂、脈石礦物構(gòu)成致密塊狀銅礦石(圖4D)。

5 討論

5.1 成礦規(guī)律

普查區(qū)地處吉中南樓山火山洼地南緣，自古生代以來多期次構(gòu)造--巖漿活動強烈，特別是燕山期構(gòu)造、巖漿及成礦作用強烈，形成以銅鉬、鉛鋅銀等多金屬為主的礦產(chǎn)豐富，構(gòu)成了大黑山—南樓山多金屬成礦帶。

普查區(qū)內(nèi)不同類型礦床在空間分布上具有一定的規(guī)律性，這主要與礦床所處的地質(zhì)環(huán)境和控礦因素有關(guān)。在形成時間上與侏羅系火山巖有關(guān)的礦床多為中低溫熱液礦床，硫化物含量相對較高，成礦元素相對較多，以銅、鉛、鋅、銀為主，各礦種空間位置大體重疊；與侵入巖有關(guān)的礦床形成時間較火山巖晚，礦床多為中--中高溫斑巖型、熱液礦床，以鉬、銅為主，硫化物含量相對較少，在空間分布上往往不吻合，具銅上鉬下的特點。礦床(礦化蝕變帶)宏觀上呈北東向，由西向東礦床類型及成礦溫度有規(guī)律變化，形成一個成礦帶，一個成礦區(qū)。

鍋盔頂子—香水河子鉬銅成礦帶：位于普查區(qū)西部，處于燕山早期花崗閃長巖、石英閃長巖與侏羅系下統(tǒng)玉興屯組、南樓山組中酸性火山巖接觸帶內(nèi)帶。成礦以鉬銅為主，已發(fā)現(xiàn)鍋盔頂子銅礦、劉來溝鉬礦、團山子銅礦點等，多形成中溫--中高溫熱液型礦床。該類型礦床在空間上具有一定的分帶性，上部以銅為主，向下鉬逐漸增多。

5.2 控礦因素分析

鍋盔頂子—香水河子鉬銅成礦帶：礦床中成礦元素主要來自燕山早期中細?；◢忛W長巖, 成礦元素達到其沉積場所的通道主要為巖漿侵位過程中形成的斷裂構(gòu)造，成礦物質(zhì)主要沉積在細小的斷裂構(gòu)造或巖漿冷凝收縮形成的微裂隙中。成礦帶處于南樓山火山洼地的東南緣，東部有大面積燕山期花崗巖侵入，強烈的火山噴發(fā)及巖漿侵入活動為成礦提供了豐富的熱源、流體及成礦物質(zhì)。

圖4 鍋盔頂子工作區(qū)銅礦礦石手標本Fig.4 Copper ore hand specimens in Guokuidingzi working area

6 結(jié)論

(1)普查區(qū)處于南樓山火山洼地南部邊緣，成礦地質(zhì)條件良好，是尋找Cu-Mo 礦床的有利地區(qū)。

(2)針對普查區(qū)不同地段成礦地質(zhì)條件和成礦特點，合理有效地選擇工作方法和技術(shù)手段是取得良好找礦效果的關(guān)鍵。

(3)普查區(qū)成礦分帶明顯，西部處于燕山早期花崗閃長巖與玉興屯組接觸帶附近，是尋找熱液型、斑巖型銅鉬礦床的有利地區(qū)。